从19世纪90年代开始的100多年中，先后有俄、美、加等近十个国家和我国的古生物学家、地质学家在二连地区进行过七次大型考察和挖掘。陆续发现盘足龙、欧氏阿莱龙、鸭嘴龙、似鸟龙等十余种恐龙化石，出土了大量较完整的恐龙骨骼化石。其中，恐龙蛋化石的发现创我国最早记录。二连浩特因此成为内蒙古最早载入国际古生物史册的恐龙化石产地，在中国及中亚恐龙研究史上占有重要地位。

1893年，俄国地质学家奥勃鲁契夫院士首次发现了该地层，但没有做更深入的调查。

1922年4月21日，美国纽约自然历史博物馆组成“中亚古生物考察团”，

该考察团组织40人、5辆汽车及数十匹骆驼，由张家口出发，4月25日到达二连盐池西驻扎。

在二连地区伊尔丁曼哈组发现了大量哺乳动物化石，在二连盐池达布苏组首次发现了恐龙及恐龙蛋化石，揭开了二连恐龙动物群研究的帷幕。尤其是恐龙蛋的首次发现，证实了恐龙是卵生的爬行动物。

这项工作进行了10年，有关的考察成果由伯基，格兰杰和吉尔摩分别于1922年、1927年、1933年发表。

发现的恐龙种类有：霸王龙科的欧氏阿莱龙、似鸟龙科的亚洲似鸟龙、蒙古龙属的坦齿蒙古龙、鸭嘴龙科的姜氏巴克龙和蒙古满洲龙以及吉尔摩龙等等。目前，纽约自然历史博物馆依然陈列着二连达布苏组出土的恐龙化石的正模标本及装架标本。1930年有9名中国古生物专家参与了该团的考察工作，其中有著名的古生物学家、中国恐龙研究的奠基人杨钟键教授。古生物学家张席褆教授担任中方团长。1932年该团结束考察活动回国后，发表了《中亚的新征服》考察报告，立即轰动世界。这次考察工作，在亚洲及世界古生物化石研究史上均占有重要地位。

1958—1999年，内蒙古地质局先后成立了“呼和浩特幅”1/100万区调队、内蒙古区测队、内蒙古第二区测队等单位，先后在全区开展了1/100万、1/20万、1/5万比例尺的区域地质测量工作。通过地质测量及调查，在白垩纪地层中采集到大量的恐龙化石，并对其进行了研究和外检。通过对恐龙化石及其他门类古生物化石的研究，首次在内蒙古地区建立了白垩纪地层系统，并成立了研究古生物化石的古生物组和综合研究分队，专门从事包括恐龙化石在内的多门类古生物化石研究工作，取得了许多重大成果，出版了《内蒙古古生物图册》等多种地层、古生物专著。

1959年，中国与前苏联科学院联合组织的“中国科学院一苏联科学院古生物考察团”在二连进行了大规模的考察、发掘工作，发现了大量的恐龙化石。考察营地设在二连盐池，考察团中方团长是中科院古脊椎动物与人类研究所周明镇教授；苏方团长是洛日杰特文斯基，考察团约80余人，有13辆大小汽车，发掘时使用斯大林100号推土机。1960年考察中止。出土的化石种类有：鸭嘴龙两个属（Bactrosaurus和Gilmoreosaurus）、似鸟龙（Orithomimus）及肉食龙、甲龙、蜥脚龙等。其中部分化石曾在中国古动物馆展出。

1987—1990年，由中国、加拿大科学家和技术人员组成的“中加恐龙考察团”。

在达布苏组又进行了考察、发掘。加方团长为国际知名古生物学家、加拿大国家博物馆馆长戴尔·拉赛尔?罗素博士，中方团长为中国科学院古脊椎动物与古人类研究所恐龙研究专家董枝明，考察队队员40余人。这次考察工作对了解全球恐龙分类、揭示恐龙绝灭之谜、北美与中亚两大陆的连接和分离、远古动物群的迁徙及有关古地理、古气候等都有着十分重要的意义。

1995年，由中国内蒙古博物馆与比利时皇家自然科学院联合组织的“中比联合考察发掘队”，在二连盐池发现了一处分布面积近40平方米的骨化石层，发掘到至少四具巴克龙化石。初步研究表明，二连达布苏组的时代为晚白垩世早期，比原定的晚白垩世晚期大约提前了1，000万年。

1998年，内蒙古国土资源厅（原内蒙古地质矿产厅）接受国土资源部（原地质矿产部）下达的前沿科技项目，开始对内蒙古地区进行首次大范围的恐龙化石专项普查和研究工作，该项研究工作由内蒙古龙昊地质古生物研究所承担。

自2000年起，内蒙古龙昊地质古生物研究所与中国科学院古脊椎动物与古人类研究所合作，先后在二连浩特地区开展了多项科学研究工作，取得了丰硕的科研成果，先后在古脊椎动物学报上，发表了数篇论文，建立了杨氏内蒙古龙、美掌二连龙、锡林郭勒计尔摩龙、赛罕高毕苏尼特龙等恐龙种类。

内蒙古龙是古生物学家在二连盆地首次发现的镰刀龙类恐龙，也是内蒙古的古生物学者首次用内蒙古命名的恐龙。

2004年以来，内蒙古自治区连年为二连浩特市落实地质遗迹保护项目，开展恐龙化石保护和科研工作。2007年，内蒙古自治区国地质遗迹保护项目的实施取得了震惊世界的成果。

经过中国科学院古脊椎所和内蒙古自治区古生物学者长达两年的研究，2005年在二连地区上白垩统二连组地层中发现的一具巨型兽类恐龙化石，被认定为当今世界上最大、罕见的似鸟恐龙化石，并被命名为“二连巨盗龙”。这一研究成果，于2007年6月14日发表在世界顶级自然科学杂志—英国《Nature》杂志上，并作为重点推荐论文，这足以说明发现二连巨盗龙的非凡意义。